精密机械机架设计及典型结构

紧机构
1.齿条
2.主轴
3.调整垫圈
4.盖板
5.轴承端盖
凸轮座环7.凸轮块8、16.销柱9.滚轮10、
11.调整螺钉13.弹簧压板14.顶杆15.勾形压块
锁紧支架18.锁紧支座19.滑柱20．刹车盘
平键23.螺母24.齿轮轴25.手柄26.齿轮支座
轮轴轴肩上，用平键和螺母径向和轴向限位，使之与齿轮轴联成一体。

齿轮支座固定在基座上，齿轮轴可以在齿轮支座中旋转。

（2）凸轮组件，包括凸轮块、凸轮座环和齿条，三件凸轮块均布固定在凸轮座环圆周上。

齿条固定在其中两件凸轮块中间的位置，与凸轮座环同圆，并联成一体，凸轮座环安装在基座联接成一体的轴承端盖的台阶肩颈上，使齿条与齿轮啮合并设有盖板轴向限位。

冷加工。

1.1机构的结构分析任何机器和仪器一般均由许多部分组成，如机械结构部分、电路及控制部分、光学部分等。

简单的机器和仪器不一定包含上述所有部分，但机械结构部分是必不可少的。

在机械结构中，有一部分在工作中要实现某种确定的运动（如移动、转动或者更为复杂的运动），从而实现某些功能。

例如，车床的主轴带动被加工零件转动，刀尖沿主轴轴线方向移动，从而完成车削加工。

具有运动部分的机械结构一般都是由机构组成。

机构性能的好坏决定了机器或仪器的性能。

因此，对机构进行分析是进行机械结构设计的基础。

1.1.1机构的组成1. 零件零件是单独加工制造的实体，是构成机械结构的最小单元。

螺钉、螺母、单个齿轮等都是零件。

2. 构件把若干个零件刚性地连接在一起，彼此不做任何相对运动，作为一个刚性整体进行工作，这种刚性组合体称为构件。

3. 运动副两个构件直接接触组成的可动连接称为运动副。

例如，轴与轴承的连接，活塞与汽缸的连接等都构成运动副。

两构件组成的运动副不外乎通过点、线、面的接触来实现。

按照接触特性，通常把运动副分为低副和高副两类。

1）低副两构件通过面接触组成的运动副称为低副。

平面机构中的低副有回转副和移动副两种。

若组成运动副的两构件只能在一个平面内相对转动，这种运动副称为回转副，或称铰链，如图11所示。

若组成运动副的两个构件只能沿某一轴线相对移动，这种运动副称为移动副，如图12所示。

图11回转副1、2—构件图12移动副1、2—构件2）高副两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。

图13(a)中的车轮1与钢轨2，图13(b)中的凸轮1与从动件2，图13(c)中的轮齿1与轮齿2分别在接触处A组成高副。

平面高副二构件间的相对运动是由沿接触处切线tt方面的相对移动和在平面内的相对转动组成。

图13平面高副举例4. 机构由若干构件和运动副组成，各构件之间具有确定的相对运动关系的组合体称为机构。

机构是机械结构中需要实现某种确定运动的部分。

图14所示的活塞泵就是由连杆机构和齿轮齿条机构组成的。

精密卧式加工中心典型结构的分析摘要：随着工业技术的不断发展，以及各行各业对精密卧式加工中心的不断需求，对精密卧式加工中心的结构也提出了更高的要求。

文中总结分析了精密卧式加工中心的结典型构。

关键词：卧式加工中心；典型结构卧式加工中心通常具有X、Y、Z、B四个坐标轴，配有可进行回转运动的方形或圆形工作台，工作台通常设计为双交换形式，在对加工区零件进行加工的同时，还可以对位于前工位的零件进行装卸，具有辅助时间短、加工效率高等特点，适合加工各类箱体类零件。

卧式加工中心的分类方法多种多样，按主轴箱分：主轴箱侧挂，主轴箱正挂；按立柱分：动立柱，固定立柱；按机床床身形状分：正T，倒T；按进给轴分：Z轴工作台进给，Z轴立柱进给，Z轴滑枕进给。

多种卧加结构形式，哪种结构最先进，哪种最有优势，往往众说纷纭。

本文仅从进给轴分类来论述几种典型卧加结构的优缺点。

1.精密卧式加工中心组成部分精密卧式加工中心的组成类似于普通卧式加工中心，其主轴是水平设置的。

一般有3～5个坐标轴，常配有一个回转轴（如回转工作台，即B轴）和一个摆动轴（如摆头，即A轴），广泛应用于汽车发动机缸体、缸盖、变速箱壳体等箱体类零件的加工。

五轴精密卧式加工中心，在回转工作台上装夹一次工件，即可对箱体顶面和四个侧面进行铣、镗、钻等加工，能够保证较高的尺寸和位置精度，也可作联动加工复杂的空间曲面，如机翼副翼等。

精密卧式加工中心的结构主要由以下几个部分组成。

（1）支撑件卧式加工中心的支撑件主要是床身、底座、立柱、横梁、工作台、箱体等尺寸和重量较大的零件，通常也称为机床关键件，是机床的基础件。

其主要功用是支撑和联接其他零部件，承受部件及工件的重量、切削力、摩擦力、夹紧力等静、动载荷，并保持各部件之间具有正确的相互位置和相对运动关系，因此须有足够的刚度，从而保证机床的加工精度和表面质量。

（2）主轴组件主轴组件主要由主轴、主轴支撑及安装在主轴上的传动件组成。

主轴组件应能长期稳定地保持所需要的工作精度，要有足够的刚度、较高的抗震能力、良好的热稳定性，同时主轴组件还要有较强的耐磨性。

阐述精密加工机床的结构设计随着工业技术的蓬勃发展，超精密加工机床其合理性和优越性变得尤为重要。

普通加工机床很难满足国内汽车、航空航天行业的发展需求，需要在已有经验和使用情况的基础上进行超精密机床的设计。

复合加工技术受到更多的青睐，通过参考国内外一些资料研究超精密设备的关键技术及具有自主知识产权的先进精密数控技术。

从结构设计角度阐述了超精密加工机床设计采取的基本结构，设计开发一种简单经济适用的超精密机床来满足市场需求。

一.超精密加工机床设计概括超精密机床属于复合机床的一类，其结构设计基本思想越来越受到人们的重视。

需要满足一次装夹完成车削加工和内、外圆的磨削加工，因此结构上需要尽可能地提高刚度。

为减少设备价格昂贵所花费的费用，结构要简单。

该机床车刀架和磨刀架安装于中拖板两端并由伺服电机驱动中拖板做横向直线运动，因此床身形状要简单、质量要大、固有振动频率要低。

（1）精密导轨是超精密机床的直线性基准，床头箱内主轴转速大小由数控系统控制，定位精度要很高。

主电机组件再连接床头箱内主轴、纵向伺服电机与横向伺服电机，运动平稳、动作灵活、直线运动时绝对没有爬行等不连续动作，能够一次装夹完成车削和磨削加工。

在实际应用中有与使用条件相适应的刚度，由数控操作箱控制启动电动车刀架根据编好的程序进行车削加工，定位方式应采用闭式控制方式在一定程度上减小的启动扭矩和摩擦力。

（2）由纵向伺服电机驱动纵向滚珠丝杆转动从而带动大拖板做纵向运动，进给的分辨率要高、高速运动时发热量要少、同时床身上需设有相对床身能实现纵向运动的大拖板及纵向滚珠丝杆。

采用内装式同轴电动机带动，未使用的电动磨刀架停在中拖板的另一端不影响车削加工的进行。

降低因主轴运动过程中产生的误差、振动等对加工精度的影响，横向伺服电机驱动横向滚珠丝杆转动从而带动中拖板做横向运动实现了机床纵向进给运动。

根据机床的性能不同采取不同形式的数控系统，连接至数控操作箱，并通过数控操作箱设置或控制加工过程。

铰链四杆机构的基本型式有哪几种曲柄摇杆机构,传动特点：曲柄整周转动，摇杆往复摆动。

双曲柄机构，传动特点：主动曲柄连续等速转动，从动曲柄一般不等速转动。

双摇杆机构，传动特点：两连架杆均作往复摆动。

铰链四杆机构可以通过哪几种方式演化为其他型式的四杆机构①改变构件的形状和相对尺寸②改变运动副的尺寸③选用不同构件作为机架。

铰链四杆机构曲柄存在的条件是什么(①最短杆为机架或连架杆②最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

5．4何谓四杆机构的压力角和传动角压力角：四杆机构中，从动杆上受力点所受力的方向与改点速度方向之间的夹角。

传动角：连杆与从动杆轴线之间所夹得锐角。

铰链四杆机构中有可能产生死点位置的机构有哪些他们发生死点的位置条件是什么：曲柄摇杆机构，若以摇杆为主动件，当连杆与曲柄处于共线位置时产生死点。

曲柄滑块机构：以滑块为主动件时，传动角为零时产生死点。

平行四边形机构：曲柄与连杆共线。

传动角为零，产生死点。

当给定连杆两个位置时，设计的铰链四杆机构可以有无穷多，若要有唯一确定解。

可以附加哪些条件给定连杆两个位置，附加条件：最小传动角，曲柄或摇杆长度，固定铰链中心A、D的位置范围要求，主从动件的转角。

》写出正弦机构和正切机构的传动特性式和传动表达式；从结构上如何区别正弦机构和正切机构正弦机构：S=asinΦ正切机构：S=atanΦ区别：正弦机构推杆的工作面为一个面，摆杆的工作面为一球面。

正切机构则相反，推杆工作面是一球面，摆杆工作面为一平面。

何谓机构的原理误差原理误差：仪器中采用机构的传动特性与要求传动特性不相符而引起的仪器误差。

；图5-40所示铰链四杆中，已知BC=50mm，CD=35mm，AD=30mm，AD为计架。

问：⑴若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求AB的最大值。

⑵若此机构为双曲柄机构，求AB的最小值。

⑶若机构为双摇杆机构，求AB的值。

⑴AB为最短杆<AB+BC≤AD+CD,AB≤15，AB最大值15mm⑵AD最短杆AD+BC≤AB+CD,30+50≤AB+35，AB≥的最小值为45mm⑶①AB为最短杆，AB<30，AB+50>30+35，AB>15，15<AB<30）②AB非最短杆、最长杆，AB>30，AB<5030+50>AB+35.,AB<45,30<AB<45③AB为最长杆，AB>50.AB+30>50+35，AB>55AB不应大于其余3杆长度之和，AB<115。